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MINERALOGENESIS Y GEOQUÍMICA DEL EMPLAZAMIENTO DE LAS MANIFESTACIONES DE BARITA EN EL CORREGIMIENTO DE CARACOLÍ, CESAR, COLOMBIA Wilfar David Torrenegra-Barraza 1 ; Elías Ernesto Rojas-Martínez 2 ; Julián Eduardo Rozo-Guzmán 1 ; Frank David Lascarro-Navarro 1 1. Ingeniero Geólogo: Semillero de Investigación Geológico Minero (SIGEM), Grupo de investigación de ingeniería geológica (GINGEO). Fundación universitaria del área andina, Valledupar, Cesar. [email protected]: [email protected]; [email protected] 2. Geólogo, Esp. Minería a cielo abierto: Semillero de Investigación Geológico Minero (SIGEM), Grupo de investigación de ingeniería geológica (GINGEO). Fundación universitaria del área andina, Valledupar, Cesar. [email protected] RESUMEN La Barita es un mineral de génesis hidrotermal que asciende a través de fallas y diaclasas, esto pues cuando no corresponde a deposito estratoconfinados. Su aprovechamiento como mineral es en función de su composición, siendo este una mena de Bario, sin embargo para su aprovechamiento es necesario tener en cuenta diversos factores como las características mismas de la mineralización, su roca caja, dimensiones y distribución del yacimiento, ante lo cual se adelanta el presente estudio con la finalidad de tener un conocimiento sobre las dimensiones del yacimiento y características del mineral presente, datos con los que no se disponen de una forma clara y definida, que brindan una óptima extracción mineral, aprovechamiento económico y posible aplicaciones alternas del mineral de barita. Esta investigación está dirigida hacia la caracterización mineralógica y geoquímica de las mineralizaciones aflorantes y rocas encajantes, teniendo en cuenta los criterios geoquímicos, morfológicos y rocas asociadas con el fin de obtener la mineralogénesis del yacimiento. Los elementos constituyentes de la Barita fueron determinados mediante espectrometría de fluorescencia de rayos-x, considerado un método analítico apropiado para la determinación de Bario y Estroncio, ya que estos elementos son indicativos de los procesos de formación del yacimiento, dada su notable exactitud. De la misma forma, se realizó ensayos de fluorescencia de rayos-x a las rocas encajantes con la finalidad de contrastar las variaciones de algunos elementos analizados y establecer relaciones geoquímicas, lo que a su vez es tenido en cuenta al momento de la elaboración de una hipótesis genética. Los resultados obtenidos demuestran que en las distintas mineralizaciones se evidencia una relativa homogeneidad de Bario, indicando la inexistencia de diversas etapas de mineralización. En conclusión, en el área de estudio existe una importante anomalía geoquímica positiva en Ba producto de un relleno de cavidades producto de fluidos hidrotermales ascendentes, que se manifiesta en numerosas mineralizaciones de Barita epigenéticas asociadas a un dominio estructural previo (la Falla Las Pavitas) con direcciones predominantes NE-SW, encajando entre rocas sedimentarias e ígneas efusivas Triásico-Jurásicas, correspondiendo a la Formación Guatapurí y la Unidad Riodacita de los Tabanos. PALABRAS CLAVE Barita; Falla; Geoquímica; Mineralogénesis; Mineralización. ABSTRACTS Barite is a mineral of Genesis hydrothermal that ascends through failures and joints, this because when it does not correspond to deposit strata bounds. Its use as a mineral is based on its composition, being a barium ore, however for its use it is necessary to take into account various factors such as the characteristics of the mineralization, its rock box, dimensions and Distribution of the site, to which the present study is advanced with the purpose of having a knowledge on the dimensions of the deposit and characteristics of the present mineral, data with which they are not available in a clear and defined form, that provide a Optimum mineral extraction, economic utilization and possible alternate applications of barite ore. This research is directed towards the mineralogical and geochemical characterization of the mineralisation of the surface and the embedded rocks, taking into account the geochemical, morphological and rock criteria associated with the purpose of obtaining the mineralogénesis of the Site. The constituent elements of barite

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Page 1: MINERALOGENESIS Y GEOQUÍMICA DEL EMPLAZAMIENTO …

MINERALOGENESIS Y GEOQUÍMICA DEL EMPLAZAMIENTO DE LAS

MANIFESTACIONES DE BARITA EN EL CORREGIMIENTO DE CARACOLÍ,

CESAR, COLOMBIA

Wilfar David Torrenegra-Barraza1; Elías Ernesto Rojas-Martínez2; Julián Eduardo Rozo-Guzmán1; Frank

David Lascarro-Navarro1

1. Ingeniero Geólogo: Semillero de Investigación Geológico Minero (SIGEM), Grupo de investigación de

ingeniería geológica (GINGEO). Fundación universitaria del área andina, Valledupar, Cesar.

[email protected]: [email protected]; [email protected]

2. Geólogo, Esp. Minería a cielo abierto: Semillero de Investigación Geológico Minero (SIGEM), Grupo de

investigación de ingeniería geológica (GINGEO). Fundación universitaria del área andina, Valledupar,

Cesar. [email protected]

RESUMEN

La Barita es un mineral de génesis hidrotermal que asciende a través de fallas y diaclasas, esto pues cuando no

corresponde a deposito estratoconfinados. Su aprovechamiento como mineral es en función de su composición, siendo

este una mena de Bario, sin embargo para su aprovechamiento es necesario tener en cuenta diversos factores como las

características mismas de la mineralización, su roca caja, dimensiones y distribución del yacimiento, ante lo cual se

adelanta el presente estudio con la finalidad de tener un conocimiento sobre las dimensiones del yacimiento y

características del mineral presente, datos con los que no se disponen de una forma clara y definida, que brindan una

óptima extracción mineral, aprovechamiento económico y posible aplicaciones alternas del mineral de barita. Esta

investigación está dirigida hacia la caracterización mineralógica y geoquímica de las mineralizaciones aflorantes y

rocas encajantes, teniendo en cuenta los criterios geoquímicos, morfológicos y rocas asociadas con el fin de obtener

la mineralogénesis del yacimiento. Los elementos constituyentes de la Barita fueron determinados mediante

espectrometría de fluorescencia de rayos-x, considerado un método analítico apropiado para la determinación de Bario

y Estroncio, ya que estos elementos son indicativos de los procesos de formación del yacimiento, dada su notable

exactitud. De la misma forma, se realizó ensayos de fluorescencia de rayos-x a las rocas encajantes con la finalidad

de contrastar las variaciones de algunos elementos analizados y establecer relaciones geoquímicas, lo que a su vez es

tenido en cuenta al momento de la elaboración de una hipótesis genética. Los resultados obtenidos demuestran que en

las distintas mineralizaciones se evidencia una relativa homogeneidad de Bario, indicando la inexistencia de diversas

etapas de mineralización. En conclusión, en el área de estudio existe una importante anomalía geoquímica positiva en

Ba producto de un relleno de cavidades producto de fluidos hidrotermales ascendentes, que se manifiesta en numerosas

mineralizaciones de Barita epigenéticas asociadas a un dominio estructural previo (la Falla Las Pavitas) con

direcciones predominantes NE-SW, encajando entre rocas sedimentarias e ígneas efusivas Triásico-Jurásicas,

correspondiendo a la Formación Guatapurí y la Unidad Riodacita de los Tabanos.

PALABRAS CLAVE Barita; Falla; Geoquímica; Mineralogénesis; Mineralización.

ABSTRACTS

Barite is a mineral of Genesis hydrothermal that ascends through failures and joints, this because when it does not

correspond to deposit strata bounds. Its use as a mineral is based on its composition, being a barium ore, however for

its use it is necessary to take into account various factors such as the characteristics of the mineralization, its rock box,

dimensions and Distribution of the site, to which the present study is advanced with the purpose of having a knowledge

on the dimensions of the deposit and characteristics of the present mineral, data with which they are not available in

a clear and defined form, that provide a Optimum mineral extraction, economic utilization and possible alternate

applications of barite ore. This research is directed towards the mineralogical and geochemical characterization of the

mineralisation of the surface and the embedded rocks, taking into account the geochemical, morphological and rock

criteria associated with the purpose of obtaining the mineralogénesis of the Site. The constituent elements of barite

Page 2: MINERALOGENESIS Y GEOQUÍMICA DEL EMPLAZAMIENTO …

were determined by X-ray fluorescence spectrometry, considered an appropriate analytical method for the

determination of barium and strontium, since these elements are indicative of the processes of Formation of the

deposit, given its remarkable accuracy. In the same way, we conducted tests of X-ray fluorescence to the rock

embedded in order to contrast the variations of some elements analyzed and establish geochemical relations, which in

turn is taken into account at the time of the elaboration of A genetic hypothesis. The results show that the different

mineralization shows a relative barium homogeneity, indicating the non-existence of various mineral stages. In

conclusion, in the area of study there is an important positive geochemistry anomaly in Ba product of a filling of

cavities product of ascending hydrothermal fluids, manifested in numerous epigenetic barite mineralization associated

with a Predominant structural domain (the fault of the Pavitas) with predominantly NE-SW directions, fitting between

sedimentary rocks and igneous effusive Triassic-Jurassic, corresponding to the Guatapurí formation and rhyodacite

of the Tabanos Unit.

KEY WORDS Geochemistry; Mineralogenesis; Mineralization; Fault; Barite

INTRODUCCIÓN

La Barita es un mineral de la clase de los

sulfatos el menos soluble de estos, insoluble

en ácidos y conocido como el mineral más

rico en bario en la corteza terrestre (Chang

1996); este se presente en diversos ambientes

geológicos, tanto en rocas ígneas,

sedimentarias y metamórficas; frecuente

además como yacimientos hidrotermales en

edades desde el Cámbrico hasta el Terciario

(Prieto, G., et, al., (2011).

Por su origen, pueden ser definidos tres tipos

de depósitos: venas, rellenos de cavidades,

estratificados y depósitos residuales.

Propiamente, la barita en venas y como

relleno de cavidades es producto de procesos

epitermales; esta es generalmente densa, dura

y de tonalidad gris y blanca, comúnmente

asociada con fluorita, calcita, dolomita,

ankerita y sulfuros tales como pirita,

calcopirita, galena esfalerita y sus

oxidaciones; siendo además el oro y la plata

minerales asociados a la barita (Brobst 1958).

La génesis de la barita como venas

hidrotermales se relaciona a la concentración

de bario en la fase de vapor cuando el magma

se satura en agua, dado que el bario

normalmente no forma minerales propio

(Miras 1991), y se distribuye en minerales

silicatados sustituyendo el Potasio en las

fases tempranas de la diferenciación

magmática (Heier & Taylor 1959).

Miras define que como yacimientos para la

comprensión del Bario es necesario entender

tres aspectos: la fuente de elementos

mineralizantes, las condiciones de

movilización y la precipitación misma. Para

hacer posible su movilización en solución es

necesaria una escasez de SO4, además de

condiciones óptimas de presión y

temperatura; en función de la naturaleza

misma del Bario el cual no forma compuestos

fácilmente solubles en soluciones

hidrotermales (Fersman 1991), sin embargo,

es en rocas acidas y especialmente en las de

carácter alcalino en las que el bario

mayormente se incorpora a la estructura de

los feldespatos (Dunham & Hanor 1967).

Alojadas en rocas sedimentarias e

ignimbriticas triásico-jurásicas producto de

episodios volcánicos durante estas épocas

(Ortega 2011) encajan mineralizaciones de

barita; estas se localizan en el corregimiento

Page 3: MINERALOGENESIS Y GEOQUÍMICA DEL EMPLAZAMIENTO …

de Caracolí ubicado en el departamento del

Cesar, no obstante, existen mineralizaciones

de barita en diversas localidades del Cesar,

mas no son motivo de este estudio.

Las mineralizaciones de barita en el

corregimiento de Caracolí son producto del

emplazamiento de fluidos minerales ricos en

sulfato de bario (BaSO4), silicatos (SiO2) y

carbonatos (CaCO3) que rellenaron fracturas

preexistentes (Estrella 2014), pues la barita

presente como venas y relleno de cavidades

es un mineral de naturaleza epitermal; este

precipita con el decrecimiento de la

temperatura de fluidos oxidados con

moderadas salinidades a temperaturas

cercana a los 300ª C (Thompson 1996).

Actualmente el conocimiento geoquímico y

mineralógico del yacimiento mismo es

relativamente escaso, resaltando que los

trabajos de geología regional realizados no

aportan datos específicos de las

mineralizaciones de barita y los realizados en

el área de estudio no abarcan completamente

detalles para la comprensión de la

mineralización, lo que puede considerarse

como una región escasamente investigada.

De lo anteriormente expuesto se tiene como

objeto de estudio las mineralizaciones con la

finalidad de contribuir al conocimiento de la

geoquímica del Bario y de la mineralogénesis

de la barita del sector del corregimiento de

Caracolí, a partir de criterios geoquímicos y

petrográficos, además de establecer

relaciones espaciales, temporales y genéticas

entre las mineralizaciones y las rocas

encajantes constituyendo así una base para la

construcción de modelos genéticos más

detallados y controles estructurales útiles

para el desarrollo de proyectos de

exploración, estando en desarrollo este

último como parte de un proyecto de

investigación.

LOCALIZACIÓN

El área de estudio se encuentra localizada en

el extremo nororiental de Colombia, en el

departamento del Cesar, corregimiento

Caracolí, Municipio de Valledupar; zona

comprendida en las Planchas 33 IV-A y 33

IV-C del IGAC. Mineralizaciones a las

cuales se accede directamente desde el

corregimiento (Figura 1).

Figura 1: Mapa de localización del área de estudio.

METODOLOGÍA

El estudio se centra en la caracterización

petrográfica y geoquímica de las

mineralizaciones y de algunos materiales

encajantes, considerando criterios geológicos

de forma aislada, tales como la morfología de

Page 4: MINERALOGENESIS Y GEOQUÍMICA DEL EMPLAZAMIENTO …

los depósitos de barita, y los tipos de roca

caja.

Se realizó un muestreo sistemático en torno a

las vetas aflorantes: roca caja y

mineralización emplazante, de la cual se

recolectaron 16 muestras de Barita y 10

muestras de la roca caja (Formación

Guatapurí), seleccionando 16 muestras de la

mineralización y 4 de la roca encajante para

análisis químicos de fluorescencia de rayos x

(FRX). Todo esto para establecer filiaciones

geológicas y establecer relaciones espaciales,

y posibles modelos genéticos que vislumbren

la mineralogénesis del yacimiento. De la

misma manera se tomaron datos estructurales

de las fallas locales para conocer su

comportamiento preferencial de las mismas y

de la mineralización.

MARCO GEOLÓGICO

Regionalmente el área de estudio se enmarca

en el Terreno Chibcha, acrecionado al bloque

autóctono a finales del Paleozoico (Toussaint

1996). La zona se encuentra ubicada en el

Terreno Sierra Nevada de Santa Marta; este

terreno se encuentra litológicamente

constituido por metamórfitas del

precámbrico, magmatitas del Triásico-

Jurásico y Terciario inferior, sedimentitas del

Triásico y Cretácico superior y volcanitas del

Jurásico entre las cuales están la Formación

Guatapurí y la Unidad Riodacita de los

Tábanos (Etayo, F. et al 1983).

Las vetas de barita aflorantes son un conjunto

de mineralizaciones emplazadas en rocas

volcanosedimentarias triásico-jurásicas, cuya

composición varía entre lodolitas e

ignimbritas, que cubren casi en su totalidad el

área de estudio; la Formación Guatapurí

(TJg) y la Unidad Riodacita de los Tábanos

(Jt) acumuladas allí por procesos eruptivos

piroclásticos (Colmenares et al 2007).

El área de estudio se encuentra

estratigráficamente constituida por la

Formación Guatapurí caracterizada por

aflorar en el borde suroriental de la Sierra

Nevada de Santa Marta constituida por un

conjunto importante de rocas

vulcanosedimentarias y limolitas rojas

(Toussaint 1996), esta se trata de una

formación subdividida en dos conjuntos de

rocas, una parte basal volcánica alternada con

rocas sedimentarias y una parte superior

sedimentaria con intercalaciones volcánicas

(Arias 1999), apreciadas en el área de estudio

como colinas. Estas rocas hospedan casi en

su totalidad las manifestaciones de barita

presentes en el área estudiada en el

corregimiento de Caracolí, Cesar.

Discordantemente subrayase la Unidad

Riodacita de los Tábanos, rocas de texturas y

colores variados en función de su

composición que va desde latitas y riolitas a

traquitas, predominando tonalidades rosadas

claras, moradas claras o grises rojizas.

Producto de la deformación estructural

ocurrida por la exhumación de la Sierra

Nevada de Santa Marta (González et al

1988), se presentan estructuras que afectan

especialmente litologías triásico-jurásicas y

cretácicas: Las Fallas Pavitas y Caracolí;

correspondientes a la denominada región

estructural IV (de las regiones estructurales

en que está dividida la SNSM), fallas con un

estilo estructural penetrativo alto y de alta

sinuosidad de vergencia NNE consideradas

principalmente como inversas rumbo-

deslizantes (Colmenares et al 2007). Se

presentan estructuras regionales influyen

Page 5: MINERALOGENESIS Y GEOQUÍMICA DEL EMPLAZAMIENTO …

directamente en el comportamiento de la

mineralización estudiada.

Las fallas geológicas locales fueron

reconocidas, disponiéndose como estructuras

de relleno mineral, generalmente apreciados

como planos de altos buzamientos cortando

litologías triásico-jurásicas de la Formación

Guatapurí sobre los que se aprecian

evidencias cinemáticas tales como estrías y

riedels. Los planos de falla observados

corresponden a fallas inversas-sinestrales que

presentan generalmente rumbos de N69°E a

N74°E y altos buzamientos que oscilan desde

los 71° a los 81°; además de pequeñas fallas

satélites de menores buzamientos (51°-55°).

Ninguna de estas fallas se aprecia separando

unidades geológicas entre sí. Las estrías,

diaclasas y fallas locales, están asociadas a

las fallas Caracolí y Pavitas, evidenciado esto

en las direcciones preferenciales seguidas por

las venas de barita y los planos de diaclasas y

fallas mismas. (Figura 2).

Figura 2: Mapa de direcciones preferenciales de las fallas locales. Se evidencian las tendencias NE-SW de los principales planos.

Modificado de la plancha 33, Colmenares et al, (2007).

Page 6: MINERALOGENESIS Y GEOQUÍMICA DEL EMPLAZAMIENTO …

DESCRIPCIÓN PETROGRÁFICA Y

MINERALOGICA.

Las descripciones petrográficas se realizaron

a rocas de la Formación Guatapurí y la

Unidad Riodacita de los Tábanos que se

encontraban como roca caja de la

mineralización.

Macroscópicamente las rocas de la

Formación Guatapurí en el área de estudio se

encuentran de coloración rojiza y gris

amarillosa con granulometría limosa a

arcillosa, con estratificación plano paralela

con pequeños pliegues en algunas partes de la

zona. (Figura 3).

La Unidad Riodacita de los tábanos

macroscópicamente evidencia gran cantidad

de xenolitos de composición básica a

intermedia con fuerte epidotización de

plagioclasas y cuarzos subhedrales, y

caracterizada por su coloración grisácea.

Figura 3: Pequeños pliegues de la Formación Guatapurí

Macroscópicamente la muestra

representativa de la roca caja (Formación

Guatapurí) corresponde a una roca ígnea

volcánica, con baja meteorización, presenta

una textura afanitica, color marrón grisáceo.

Vista en el estereoscopio se logran identificar

cristales de cuarzo (Q): 40%, Plagioclasa

(Pl):30%, bajo porcentaje de feldespatos

(A):5% y un índice de color (IC):25%;

contiene calcita alterando a Aragonito y

Moscovita como mineral accesorio. Según la

clasificación del triángulo de Streckeisen

(1976) para rocas ígneas extrusivas

corresponde a una Dacita. (Figura 4).

Figura 4: Muestra de mano de la roca caja (Formación Guatapurí).

A nivel microscópico se observa una roca de

composición acida y de textura afanítica, con

cristales de plagioclasa 10%, feldespato

(ortosa) 50% y cuarzo 40%, fácilmente

identificable algunos xenolitos con altos

contenido en plagioclasas y cuarzo.

Clasificada según Streckeisen (1976) como

Dacita. (Figura 5).

Page 7: MINERALOGENESIS Y GEOQUÍMICA DEL EMPLAZAMIENTO …

Figura 5: Microfotografía de una Dacita. Pl: Plagioclasa; Ox: Óxidos; Op: minerales opacos; Qz: Cuarzo. (A, Nicoles

paralelos. B, Nicoles cruzados).

CARACTERISTICAS

MINERALÒGICAS Y TEXTURALES

DE LA MINERALIZACIÒNES

Los afloramientos de barita presentes en el

corregimiento de Caracolí corresponden a

mineralizaciones que emplazan en diversos

puntos de litologías triásico-jurásicas,

propiamente rocas vulcano-sedimentarias

pertenecientes a la Formación Guatapurí,

presentándose alteraciones sericiticas que

ascienden a lo largo de fracturas N71°W y

N72°E. Lo observado permite diferenciar el

carácter singenético de la mineralización, en

función de relaciones morfológicas y

texturales con las rocas encajantes tales como

correspondencia entre las paredes de las

vetas, vetas con morfologías cimoides,

tabulares, en rosario, en forma de bolsones y

localmente como brechas (Ortiz 1991).

Las mineralizaciones son principalmente de

Barita, mineral mena, que se encuentra de

forma masiva y ocasionalmente como

rosetas, de color blanco y rosado (por la

presencia de Fe). Presenta un sistema

cristalino ortorrómbico, dureza de 3- 3,5 en la

escala de Mohs, tenacidad quebradiza, brillo

vítreo, densidad entre aproximada de

3.9gr/cm3.

Se dispone rellenando diaclasas y fallas

preminerales, determinado por la

correspondencia entre las paredes de las

vetas, apreciándose además zonas en las que

se generaron brechas hidrotermales en

función del paso de los fluidos por zonas

cerradas, evidenciado en fragmentos de la

roca adyacente en las vetas de Barita. Tales

mineralizaciones se vinculan con actividades

plutónicas del Cenozoico (Maestre 2013).

Las mineralizaciones de Barita se encuentran

emplazadas a lo largo de fracturas

subverticales N45°-70°W y N45°-75°E y

constituyen la mayoría de las explotaciones

realizadas dada sus concentraciones. La

morfología de las vetas de bario es netamente

filoniana, mostrando contactos netos, aunque

localmente se observan zona de

brechificación. El espesor de las

mineralizaciones varia en potencias que van

desde vetillas de pocos centímetros a venas

de más de 15 m. (Figura 6).

Page 8: MINERALOGENESIS Y GEOQUÍMICA DEL EMPLAZAMIENTO …

Figura 6: Morfología de las vetas de bario. Se evidencia

morfología filoniana, contactos netos, y anchura de las

mineralizaciones variable de pocos centímetros a venas de

más de 15 m

La barita aflora como filones, cristalizando

en forma de agregados tabulares de gran

tamaño o en agregados en forma de rosetas

con coloraciones blancas o rosadas. Las vetas

a lo largo de las fallas no presentan

deformación estructural disponiéndose como

estructuras que cortan discordantemente a los

encajantes. Por otra parte, además de la barita

se observan mineralizaciones de calcita y

fluorita verde, siendo notorio localmente

pirolusita, calcopirita, hematita, pirita y

malaquita (rellenando fracturas en zonas

cercanas a la mineralización de barita).

Localmente la barita se aprecia como brechas

con fragmentos de ignimbritas subangulares

mineralizados con calcopirita, soportadas en

una matriz de barita de cristales finos;

evidencia de el paso del fluido hidrotermal

por los pocos espacios que quedaron al

triturarse la roca encajante al momento del

fallamiento (Ortiz 1991).

Cartográficamente, la mineralización

presenta una orientación NE-SW, que

coincide con la orientación de la Falla Pavitas

y otras estructuras locales. (Figura 7).

Figura 7: Mapa de unidades geológicas, puntos de

muestreo y distribución de la mineralización de barita.

GEOQUIMICA

Los elementos constituyentes de las baritas

fueron determinados mediante

espectrometría de fluorescencia de rayos-X,

siendo el empleo de FRX un método analítico

apropiado para la determinación de bario y

estroncio dada su notable exactitud (López,

et. al. 1988). Es notorio resaltar que el

estroncio puede entrar en la estructura

cristalina de minerales como calcita, fluorita

y barita, siendo el análisis de la geoquímica

de este elemento un método adecuado para el

análisis de la génesis de la barita y no solo

eso, también de los depósitos en los que

ocurren (Barbieri, et. al. 1984). Por otra parte,

se realizó un análisis geoquímico mediante

Fluorescencia de Rayos X, a las rocas

encajantes con la finalidad de contrastar las

Page 9: MINERALOGENESIS Y GEOQUÍMICA DEL EMPLAZAMIENTO …

variaciones de algunos elementos analizados

y establecer relaciones geoquímicas, lo que a

su vez es tenido en cuenta al momento de la

elaboración de una hipótesis genética.

En las Tablas 1 se muestran un promedio (�̃�)

de los resultados de los principales elementos

constituyentes expuestos en porcentajes (%)

y partes por millón (ppm), datos químicos

obtenidos de las muestras de barita

correspondientes a los afloramientos de vetas

y relleno de cavidades WJM1, WJM2,

WJM3, WJM4, WJM5, WJM6, WJM7,

WJM8, WJM9, WJM10, WJM11, WJM12,

WJM13, WJM14, WJM15, WJM16.

En la tabla 2, se muestran un promedio (�̃�) de

los resultados de los principales elementos

constituyentes expuestos en porcentajes (%),

datos químicos obtenidos de las rocas cajas

correspondientes a la Formación Guatapurí

WJR1, WJR2, WJR3, WJR4.

Los hechos más significativos que se revelan

entorno a los análisis efectuados son:

a) Altos porcentajes de Ba cuyos promedios

superan el 63% y Bajos porcentajes de Sr

cuyos promedios no superan el 0.85% en las

baritas (Figura 10), y b) Gran dispersión en

los valores de Ba y Sr de la mineralización en

contraste con la roca caja. El resto de datos

químicos son de utilidad para una

caracterización más acertada de estas baritas,

lo cual es importante desde el punto de vista

estudiado.

Tabla 1: Concentración en elementos y algunos compuestos de las muestras de las mineralizaciones analizadas.

Carbonato, Óxidos, Ba, Sr y S (%); Otros Elementos (ppm)

Tabla 2: Concentración elemental en porcentajes (%) de las muestras de la roca caja analizadas.

Figura 8: Concentración elemental en porcentajes (%) de Bario y Estroncio de las muestras de Barita analizadas.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

60,0

61,0

62,0

63,0

64,0

65,0

66,0

WJ1 WJ2 WJ3 WJ4 WJ5 WJ6 WJ7 WJ8 WJ9 WJ10 WJ11 WJ12 WJ13 WJ14 WJ15 WJ16

% Ba-Sr

Ba Sr

CaCO3 SiO2 Ba Sr S Fe Al Au K Cu Zn

�̃� 3.98 2.21 23.490 0.653 8.436 502.4 2929.5 273.6 298.3 270.2 154.5

Rango 0.2-9.0 1.3-3.2 23.4-24.8 0.5-0.8 7.7-9.1 <3555.9 <4032.9 236.9-324.0 <463.7 <302.8 <168.7

Ba Sr S Fe Al Au K Cu Zn Rb

�̃� 0.342 0.054 0.146 5.316 13.643 0.0013 7.967 0.006 0.018 0.029

Rango 0.32-0.36 0.04-0.06 0.14-0.15 3.6-6.5 11.8-

14.8

<0.0015 7.4-8.5 <0.0084 <0.02 <0.031

Page 10: MINERALOGENESIS Y GEOQUÍMICA DEL EMPLAZAMIENTO …

ANALISIS Y DISCUSIÓN

Sobre los datos obtenidos se realizó un

análisis estadístico en el que se considera la

población total y se establece una

caracterización general de la composición

química de las baritas de esta zona.

Los valores obtenidos de las distintas

muestras de barita presentan variaciones

composicionales poco notables, interpretadas

en relación con la pureza de las baritas de esta

mineralización. De estos análisis obtenidos

en las distintas mineralizaciones se puede

establecer la relativa homogeneidad,

indicando la inexistencia local de diversas

etapas de mineralización para la Barita. No

existe ninguna relación aparente entre la

tipología de la mineralización y el contenido

de Ba y Sr presente en la roca caja tal como

se puede apreciar en los porcentajes

presentados en la tabla 1 y la tabla 2.

Estableciendo en función de esto que no

existe una filiación genética entre la

mineralización y la roca caja misma, al no

haber una relación directa entre el porcentaje

encontrado de los elementos analizados (Ba,

Sr) no tratándose de depósitos singenético

como ocurre en algunos yacimientos de barita

de origen sedimentario donde tales valores en

la roca caja y mineralización serian

semejantes

La ausencia de otras fases minerales de

estroncio en la mineralización (como la

Celestina) sirve para establecer que este

elemento, se presenta como un sustituyente

isomórfico e isoestructural, pudiendo

sustituir al bario en la barita (Tafuri 1973);

no obstante su proporción y variación pueden

utilizarse al momento de establecer más a

fondo una hipótesis genética dada su afinidad

geoquímica con el bario, pues variados

rangos de contenidos de estroncio indicarían

diversas etapas de mineralización,

condiciones diferentes y posiblemente

diversos orígenes (Miras 1991), no obstante

es mediante un estudio de DRX el que

permitiría determinar el porcentaje de

sustitución isomórfica del Sr en la estructura

de la barita, (Hanor 1966).

Por otra parte, las mineralizaciones

corresponden a eventos posteriores a la

litificación de las litologías involucradas,

evidenciado en el contenido de bario presente

en las rocas encajantes en contraste con las

rocas de este mismo tipo pero adyacentes a la

mineralización específicamente a una

posible actividad plutónica del Cenozoico, no

obstante, son necesarias evidencias

petroquímicas y cronológicas que asocien

directamente la mineralización con cuerpos

asociados a este evento en específico.

Las mineralizaciones se emplazan en

estructuras regionales; esta misma se ve

controlada por fallamientos preminerales que

constituyeron cavidades libres para el relleno

de los fluidos mineralizantes.

Se reconocen las mineralizaciones como

producto de fluidos hidrotermales, con un

desarrollo morfológico en forma de “rosario”

y “bolsones”, (Figura 9) alojadas en un

sistema de fallas inversas con orientación

preferencial NNE-SSW y estructuras

asociadas. Tales yacimientos filonianos de

barita son producto de fluidos magmático-

hidrotermales y no de lixiviado mineral de

roca caja; evidenciado esto en las cantidades

significativas de bario presentes en la

mineralización en contraste con las de la roca

caja que se encuentran en menor proporción

y estas a sus equivalentes más alejados,

(Engelhardt 1936).

Page 11: MINERALOGENESIS Y GEOQUÍMICA DEL EMPLAZAMIENTO …

Figura 9: Fluidos hidrotermal, morfología en forma de

“rosario”

Los valores de oro obtenidos equivalentes de

235 a 345 ppm en las muestras puede

asociarse con la precipitación de la barita,

teniendo en cuenta que este último es de muy

baja solubilidad en solución y con bajas

tendencias a disolverse, considerando esto la

presencia del oro puede deberse a dos

posibles eventos: El encuentro de dos

soluciones: una rica en bario y pobre en

sulfatos y otra rica en sulfatos con oro en

solución, las cuales una vez en contacto

permitieron la precipitación de la baritina; o

la oxidación de un fluido rico en bario y

azufre el cual enriqueció el fluido en sulfatos

y facilito la precipitación de la barita,

habiendo precipitado el oro al no haber ya un

complejo bisulfurado que facilitara su

transporte.

Los contenidos de 240 a 1140 ppm de Fe son

uniformes dados posiblemente por la

presencia de óxidos de Fe, impurezas

minerales producto de alteraciones. El

contenido de calcio se debe a los encajantes

de calcio que acompañan la mineralización.

Exceptuando la presencia de Au el resto de

elementos analizados (K, Cu, Zn, Pb, Cr, Ti,

Zr, P y Cl) no presentan variaciones

geoquímicas de interés.

En la composición química de las rocas

encajantes y regionales se manifiesta un

ligero contenido de bario y estroncio,

anomalía geoquímica explicadas mediante la

presencia de mineralizaciones existentes

localmente.

En relación a lo expuesto, el modelo genético

propuesto para las mineralizaciones de bario

estudiadas es de carácter epigenético,

cristalización de un fluido rico en bario, con

presencia de estroncio sin desarrollo de fases

minerales propias, antes bien manifiesto

como posible sustituyente isomórfico en la

estructura del bario; además, la precipitación

de la barita podría haberse generado en un

sistema abierto, asumiendo la presencia de

oro como producto de la participación de

soluciones oxidantes.

CONCLUSIONES

Él área de estudio ubicada en el

corregimiento de Caracolí, refiere una

importante anomalía geoquímica positiva en

Ba, manifiesta en numerosas

mineralizaciones de barita epigenéticas

asociadas a un dominio estructural previo,

pues esta se dispone rellenando fallas y

fracturas (asociadas al fallamiento)

preexistentes con direcciones predominantes

NE-SW, encajando en rocas sedimentarias e

ígneas efusivas Triásico-Jurásicas,

correspondiente a la Formación Guatapurí.

Las mineralizaciones son principalmente de

Barita, mineral mena, que se encuentra en

Page 12: MINERALOGENESIS Y GEOQUÍMICA DEL EMPLAZAMIENTO …

vetas cristalizando de forma masiva y

ocasionalmente como rosetas, de color

blanco y rosado (por la presencia de Fe).

Presenta un sistema cristalino ortorrómbico,

dureza de 3- 3,5 en la escala de Mohs,

tenacidad quebradiza, brillo perlado,

densidad entre aproximada de 3.9 gr/cm3.

Esta mineralización encaja en rocas de la

Formación Guatapurí clasificadas

macroscópica y microscópicamente en

litologías que varían de dacitas a andesitas y

ocasionalmente limolitas; No obstante, el

emplazamiento se restringe a las dacitas,

miembro volcánico de esta formación.

En función de que el estroncio es un elemento

indicativo apropiado para determinar la

filiación genética en mineralizaciones como

Barita, fluorita y calcita, los datos

geoquímicos obtenidos, las rocas encajantes

manifiestan un bajo porcentaje de bario y

estroncio en las proximidades de las

mineralizaciones, esto se debe al aporte

iónico de estos elementos de parte del fluido

mineralizante a la roca encajantes durante el

emplazamiento. Los porcentajes de bario y

estroncio son mayores en la mineralización

(barita), debido al enriquecimiento propio de

este mineral durante precipitación. La

relación entre estos porcentajes nos permite

inferir las filiaciones genéticas de la

mineralización en relación a la roca caja,

tratándose luego de un depósito de carácter

epigenético al no haber una relación directa

entre los porcentajes de los elementos

analizados (Ba, Sr) no tratándose de

depósitos de yacimiento residuales y

estratificados, sino de un yacimiento de

mineralización hidrotermal primaria.

Los bajos contenidos de estroncio observados

en la mineralización, no se presentan

desarrollando fases mineralizantes, estando

en la estructura de la barita como

sustituyentes isomórficos, no obstantes la

proporción en que sustituyen deben ser

determinadas mediante Difracción de Rayos

X.

La presencia de Barita corresponde a una

mineralización producto de un relleno de

cavidades en función de fluidos

hidrotermales ascendentes; presentándose

minerales accesorios asociados a la

mineralización misma tales como fluorita,

calcita; sin embargo, localmente se encuentra

malaquita, calcopirita y hematita gris,

correspondientes a fases mineralizantes

previas al emplazamiento de la Barita. La

precipitación se debe por simple descenso de

presiones y temperaturas, no obstante, los

valores en ppm de oro pueden asociarse a la

precipitación de la barita, considerando dos

posibles eventos: el encuentro de dos

soluciones hidrotermales diferentes o a la

oxidación de un fluido hidrotermal principal

rico en bario que facilito la presencia de

barita y trazas de oro.

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